不结球白菜BcGR2.1基因的功能验证及响应光氧化胁迫研究

作     者：陶瑜 李燕 柏艾梅 虞章红 侯喜林 李英 TAO Yu;LI Yan;BAI Aimei;YU Zhanghong;HOU Xilin;LI Ying

作者机构：南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心/园艺学院江苏南京210095 

出 版 物：《南京农业大学学报》 (Journal of Nanjing Agricultural University)

年 卷 期：2023年第46卷第5期

页      面：841-851页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31872106) 国家重点研发计划项目(2018YFD1000805) 国家大宗蔬菜产业技术体系项目(CARS-23-A-16) 江苏省农业科技自主创新项目[CX(20)2017] 

主　　题：不结球白菜 BcGR2.1 光氧化胁迫 抗坏血酸(AsA) 叶绿素荧光参数 

摘      要：[目的]本文旨在研究不结球白菜BcGR2.1基因在光氧化胁迫下的表达模式,并探索过表达或沉默该基因对植物抗光氧化胁迫的影响,以明确基因的功能。[方法]从不结球白菜中克隆了BcGR2.1基因CDS序列,对其编码的氨基酸序列进行进化树和保守区域分析;采用RT-qPCR技术,对BcGR2.1基因在光氧化胁迫处理下的表达水平进行分析;利用农杆菌介导的蘸花法和病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术分别获得BcGR2.1过表达拟南芥和BcGR2.1沉默不结球白菜植株,并验证过表达或沉默BcGR2.1基因对植物抗光氧化胁迫能力的影响。[结果]不结球白菜BcGR2.1基因ORF全长1626 bp,与芜菁GR2蛋白进化关系最近。在甲基紫精(MV)处理诱导的光氧化胁迫下,该基因一定时间内表达量上调,随后下调。过表达转基因拟南芥中抗坏血酸(AsA)含量上升,而沉默植株中AsA含量下降。光氧化胁迫条件下,过表达转基因拟南芥中的H_(2)O_(2)含量显著低于野生型,而BcGR2.1沉默植株中H_(2)O_(2)含量显著高于PTY空载植株;此外,过表达BcGR2.1拟南芥中相关叶绿素荧光动力学参数F v/F m、Y(Ⅱ)、ETR以及qP均显著高于野生型。[结论]在拟南芥和不结球白菜中BcGR2.1正调控AsA含量,抑制光氧化胁迫处理下植株体内H_(2)O_(2)的爆发,一定程度上维护了植株叶绿素荧光参数的正常状态,提高了植物对光氧化胁迫的耐受性。